量子系分子科学研究チーム

本チームでは、ナノスケールレベルの大規模で複雑な分子系に対して効率的で高速な第一原理計算を実現するため、従来の分子理論を越えた次世代分子科学理論を展開し完成させることを目標としています。機構内外の計算科学や計算機科学のグループとの融合研究を通して、従来の枠組みを超えた新しい理論分子科学を展開していきたいと考えています。分子科学理論自体のブレークスルーを達成すると共に、新たな分子科学の計算ソフトウェアを開発しています。従来の理論やソフトウェアと比べて、数倍から数千倍の高速化と大規模系への適用を目指しています。扱える系が格段に拡がるのも特徴です。私たち独自の分子科学理論とソフトウェアを使って、スーパーコンピュータ「京」上で、数千～数万原子系の第一原理計算や数百～数千原子系の第一原理分子ダイナミクスという未踏の分子計算を実現します。また、現実の分子系における化学反応や機能発現のメカニズムを分子レベルで解き明かし、理論先導の科学を展開していきます。

研究テーマ

• 大規模分子理論の開発
• 高精度分子理論の開発
• 相対論的分子理論の開発
• 高並列計算機環境に資する分子科学計算ソフトウェアの開発

主要論文

1. T. Nakajima, K. Hirao:
   "The Douglas-Kroll-Hess approach"
   Chem. Rev. 385-402 (2012)
2. T. Nakajima, Y. Nakatsuka:
   "Relativistic quantum Monte Carlo method"
   Practical Aspects of Computational Chemistry I: An Overview of the Last Two Decades and Current Trends, edited by J. Leszczynski, M. K. Shukla, H. de Rode (Springer), 293-317 (2012)